Stickstoff- und Phosphorentfernung Entwicklungen in Österreich N. Matsché

Transkript

1 Stickstoff- und Phosphorentfernung Entwicklungen in Österreich N. Matsché

2 Quelle: Ermel und Matsché treffen sich auf EPA Konferenz San Diego, 1981

3 Kläranlage Wien Blumental EGW

4 Kläranlage Wien Blumental

5 Kläranlage Wien Blumental

6 Kläranlage Wien Blumental O N O 2 2 NH 4 NO 3 NO 3

7 KA Mödling Ausbau Anwendung von A 131 neu

8 KA Mödling 8 Vorfluter

9 Hybridverfahren

10 Hybridverfahren KA Saalfelden

11 Hybridverfahren KA Saalfelden

12 Hybridverfahren KA Saalfelden ZWEISTUFIGER BETRIEB OHNE REZIRKULATION BELEBUNGSBECKEN STUFE 2 NEU BELEBUNGSBECKEN 2.1 SELEKTOR 2 DN/N DN/N BB 2 STUFE 2 ABWASSER BELEBTSCHLAMM RI BELEBUNGSBECKEN 2.2 SELEKTOR 1 N DN RÜCKLAUFSCHLAMM RE ABLAUF RI RE INTERNE REZIRULATION EXTERNE REZIRULATION HEBEWERK H1 HYBRIDSCHLAMMKREIS 1 H2 HYBRIDSCHLAMMKREIS 2 H2 NKB 1.2 ZULAUF RECHENHAUS BELÜFTETER SAND- FETTFANG REGENRÜCK- HALTEBECKEN VORKLÄRBECKEN VORKLÄRBECKEN TRÜBWASSER- BEHANDLUNG H1 BB 1.2 DENI-BECKEN BB 1.1 BIO-P-BECKEN BELEBUNGSBECKEN STUFE 1 BESTAND SÜ NKB 1.1 NKB 2.1 NKB 2.2 NKB 2.3 NKB 2.4 NACHKLÄRBECKEN STUFE 2 NEU NKB 2 NACHKLÄRBECKEN STUFE 1 BESTAND Normalbetrieb 2-stufige Belebung; Hybrid - Verfahren

13 Hybridverfahren KA Saalfelden ZWEISTUFIGER BETRIEB OHNE REZIRKULATION BELEBUNGSBECKEN STUFE 2 NEU BELEBUNGSBECKEN 2.1 SELEKTOR 2 DN/N DN/N BB 2 STUFE 2 ABWASSER BELEBTSCHLAMM RI BELEBUNGSBECKEN 2.2 SELEKTOR 1 N DN RÜCKLAUFSCHLAMM RE ABLAUF RI RE INTERNE REZIRULATION EXTERNE REZIRULATION HEBEWERK H1 HYBRIDSCHLAMMKREIS 1 H2 HYBRIDSCHLAMMKREIS 2 H2 NKB 1.2 ZULAUF RECHENHAUS BELÜFTETER SAND- FETTFANG REGENRÜCK- HALTEBECKEN VORKLÄRBECKEN VORKLÄRBECKEN TRÜBWASSER- BEHANDLUNG BELEBUNGSBECKEN STUFE 1 BESTAND NACHKLÄRBECKEN STUFE 2 NEU Normalbetrieb 2-stufige Belebung; Hybrid - Verfahren H1 BB 1.2 DENI-BECKEN BB 1.1 BIO-P-BECKEN SÜ STUFE 1 NKB 1.1 NACHKLÄRBECKEN STUFE 1 BESTAND NKB 2.1 NKB 2.2 NKB 2.3 NKB 2.4 NKB 2

14 KA Hohenems Final settlers 2 x 2,200 m³ Aeration tanks 2 x 3,450 m³ Primary Clarification 3,160 m³ Grit chamber Keine Erweiterungsfläche verfügbar?????????

15 Hybridverfahren - KA Hohenems Kein zusätzliches Pumpwerk Final settlers 2 x 2,200 m³ Stage 2 2 x 2,750 m³ Intermediate settler 3,160 m³ Stage 1 2 x 1,100 m³ Grit Chamber (New weir) Reject water treatment (CSTR) 460 m³

16 Hybridverfahren - KA Hohenems KA Hohenems 170,000 EW BOD5_60 10,300 kg/d BOD 5 24,000 m³/d

17 Hybridverfahren KA Knittelfeld 70,000 EW BOD5_60 4,200 kg/d BOD 5 10,000 m³/d PRIMARY SETTLER 2 x 700 m³ AERATION TANK 2 x 2,060 m³ FINAL SETTLER 3 x 1,400 m³

18 REJECT WATER 700 m³ Hybridverfahren KA Knittelfeld-Umbau STAGE 1 1,400 m³ PRIMARY SETTLER 700 m³ STAGE 2 2 x 2,060 m³ INTERMEDIATE SETTLER 2 x 1,400 m³ FINAL SETTLER 2 x 3,500 m³

19 Hybridverfahren KA Knittelfeld-Umbau [m³] Existing Two stage Single stage Primary clarification 1,400 Aeration, stage 1 4,120 Intermediate clarification - Aeration, stage 2 - Final clarification 3 x 1,400

20 Hybridverfahren KA Knittelfeld-Umbau [m³] Existing Two stage Single stage Primary clarification 1, Aeration, stage 1 4,120 1 x 1,400 Intermediate clarification - 2 x 1,400 Aeration, stage 2-4,120 Final clarification 3 x 1,400 7,000 Reject water treatment 460 NEW aeration tank volume - NEW settler volume 7,000 * ) Assuming a SVI = 150 ml/g

21 Hybridverfahren KA Knittelfeld-Umbau [m³] Existing Two stage Single stage Primary clarification 1, ,400 Aeration, stage 1 4,120 1 x 1,400 8,050 Intermediate clarification - 2 x 1,400 - Aeration, stage 2-4,120 - Final clarification 3 x 1,400 7, * Reject water treatment NEW aeration tank volume - 3,930 NEW settler volume 7,000 9,800 TOTAL VOLUME SAVINGS 3,930 m³ AT + 2,800 m³ SETTLER * ) Assuming a SVI = 150 ml/g

22 Hauptkläranlage Wien Versuchsanlage

23 Hauptkläranlage Wien 2,5 Mio. EGW, Inbetriebnahme 1980

24 Hauptkläranlage Wien 2-stufiger Ausbau 4 Mio. EGW; Inbetriebnahme 2005

25 Hauptkläranlage Wien BP SC 2 SC 1 HYBRID BYPASS RS RS RF ES 2-stufiger Betrieb: Hybrid- oder Bypassverfahren

26 Hauptkläranlage Wien Betriebswerte HKA Wien: Jänner bis Dezember 2015 Parameter Wirkungsgrad [%] Ablaufkonzentration [mg/l] ebswien hauptkläranlage Mindestwirkungsgrad gemäß 1. AEV ebswien hauptkläranlage Grenzwert gemäß 1. AEV BSB 5 99, CSB 94, TOC 93, N ges 85, NH 4 -N - - 1,13 5 P ges - - 0,83 1 Quelle:

27 Separate biologische Prozesswasserbehandlung Kläranlage STRASS i.z Doz.Dr. Bernhard Wett

28 Separate biologische Prozesswasserbehandlung Kläranlage STRASS i.z

29 Möglichkeiten der N-Elimination Nitrifikation/Denitrifikation 1 mol NO mol O 2 1 mol NO mol NO - 2 CO 2 34 g CSB Substrat 2.9 g CSB Biomasse 1.4 mol O 2 10 g CSB Biomasse 75 % 60 % 1 mol NH mol N 2

30 Möglichkeiten der N-Elimination Nitritation/Denitritation 1 mol NO mol O 2 1 mol NO mol NO - 2 CO 2 34 g CSB Substrat 2.9 g CSB Biomasse 1.4 mol O 2 10 g CSB Biomasse 75 % 60 % 1 mol NH mol N 2

31 Möglichkeiten der N-Elimination Deammonifikation 1 mol NO mol O mol NO mol NO - 2 CO 2 34 g CSB Substrat 1.6 g CSB partielle Biomasse 1.4 mol O 2 10 g CSB Biomasse Nitritation 75 % 60 % 0.8 mol O 2 40 % Anammox 1 mol NH mol N 2

32 Möglichkeiten der N-Elimination Deammonifikation 0.55 mol NO 2 - partielle Nitritation 0.8 mol O 2 40 % Anammox 1 mol NH mol N 2

33 Separate biologische Prozesswasserbehandlung Kläranlage STRASS i.z

34 Separate biologische Prozesswasserbehandlung Kläranlage STRASS i.z Betriebsdaten Prozesswasserbehandlung Kläranlage STRASS i.z

35 Entwicklung von P-Emissionen und Frachten der Donau unterhalb von Wien Quellen: Zessner, 1999 und Zoboli et al., 2015

36 Prof. Dr. Norbert Matsché Technische Universität Wien Institut for Water Quality, Resource and Waste Management Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Karlsplatz 13/ Vienna Austria